Версия для печати
Вернуться к списку

Проект новосибирского суперкомпьютера «Лаврентьев» подвергнут пересборке

Экономические санкции, наложенные на Россию, внесли существенные коррективы в амбициозные планы сибирских ученых. Создание суперкомпьютера «Лаврентьев» в Академгородке оказалось под вопросом.

Скорее всего, проект придется существенно менять в соответствии с новыми реалиями. Перспективы суперкомпьютера обсудили 18 апреля на заседании интеллектуального клуба НГУ «Технологии будущего».

Старому «Лаврентьеву» нет места в новой реальности

Строительство суперкомпьютера «Лаврентьев» обсуждалось давно, в последний раз – полгода назад, когда была названа примерная смета проекта (5 миллардов рублей), срок реализации (до 2025 года) и даже источник финансирования (федеральная адресная инвестиционная программа). Но события последних двух месяцев в корне изменили судьбу проекта.

Каким мог бы стать «Лаврентьев», рассказал Игорь Черных, руководитель уже существующего ЦКП «Сибирский суперкомпьютерный центр ИВМиМГ СО РАН». По его словам, когда четыре года назад Центр коллективного пользования был введен в эксплуатацию, то за две недели все вычислительные мощности были проданы на семь лет вперед. Основными потребителями, расхватавшими суперкомпьютерное время, как горячие пирожки, стали научные организации: вычисления требовались для моделирования свойств наноматериалов, а также в физике, химии, биологии, гео- и астрофизике.

«Лаврентьев» должен был пойти по тому же пути: объединить вокруг себя и НГУ десять (в дальнейшем – больше) научных институтов и стать аналогом «Ломоносова» в МГУ, суперкомпьютера, нацеленного исключительно на решение научных задач. В его востребованности сомневаться не приходилось – из всех российских суперкомпьютеров только вычислительный центр МГУ работает для науки, остальные решают корпоративные отраслевые задачи. К примеру, мощнейшие суперкомпьютеры, которыми владеет корпорация Яндекс (19-е место в списке суперкомпьютеров мира), нацелены исключительно на развитие искусственного интеллекта виртуальной помощницы Алисы.

Теперь ситуация резко изменилась, и тратить время суперкомпьютера исключительно на технологии послезавтрашнего дня уже невозможно. Импортозамещающее производство нужно отстраивать сегодня.

Как заявил Алексей Окунев, руководитель будущего СКЦ «Лаврентьев», сейчас «идет пересборка» проекта. Встреча в Интеллектуальном клубе НГУ «Технологии будущего» и стала, по сути, одним из первых шагов такой пересборки.

Что поменяется в судьбе «Лаврентьева»

От масштабного строительства современного вычислительного центра с конгресс-холлом уже отказались, решив, что подойдет любое здание с соответствующим энергетическим обеспечением, 1-2 мегаватт. «Суперкомпьютер по мощностям вещь довольно напряженная», ‒ напомнил Окунев.

Пока в качестве приблизительного места базирования суперкомпьютера рассматривают одно из зданий в Академпарка, но ничего более конкретного на примете пока нет.

Вторая проблема, намного более серьезная, ‒ так называемое «железо», или начинка суперкомпьютера. Лидеры мирового производства – компании Intel, AMD, Nvidia прекратили поставки на российский рынок. Если на доступности персональных компьютеров это пока не сказалось, то со специальным оборудованием ситуация гораздо сложнее. Выбор стоит между «серым» импортом, комплектующими китайской компании Huawei и российскими процессорами «Байкал» и «Эльбрус».

Мнения экспертов на встрече разделились. Окунев, директор «Лаврентьева», всерьез рассматривает китайский вариант для суперкомпьютера. Также, по его признанию, новосибирцы стали смотреть в сторону отечественного «железа». Игорь Черных, напротив, оптимистично смотрит на «серый» импорт через фирмы-посредники в третьих странах, полагая, что производители не захотят терять огромный российский рынок. К российским разработкам он относится с большим сомнением, называя процессор «Эльбрус» «четырехъядерником для ноутбука Intel 10-летней давности».

Третья значительная проблема – софт. Используемое программное обеспечение напрямую зависит от «железа», из которого соберут суперкомпьютер. Если выбор будет сделан в пользу Huawei, то попытки адаптировать для него западный софт – все равно что «пытаться запустить на смартфоне программу для десктопа», пояснил Окунев. Вероятно, придется отказаться от популярного инженерного пакета Ansis и пытаться адаптировать вместо него отечественный Логос, с PyTorch переходить на китайский MindSpore, и перечень таких замен можно продолжать очень долго.

«В университете (НГУ) уже поставлена задача в обучении студентов перейти с Windows на Linux (операционную систему с открытым кодом, распространяемую без лицензии)», ‒ заметил Окунев.

Четвертая проблема, ради которой и собрался интеллектуальный клуб НГУ, ‒ трудоустройство «Лаврентьева». Старый план создания суперкомпьютера для большой сибирской науки уже не работает, теперь нужен проект, который будет приспособлен к гораздо более приземленным промышленным задачам и вообще, станет «мозгом региона».

«А дальше все зависит от того, хочет регион иметь мозг, или нет. Наш – хочет», – полушутя констатировал Окунев.

Каким может стать «Лаврентьев»

К какому результату может привести пересборка проекта, рассказал Максим Федоров, ректор научно-технологического университета «Сириус», доктор наук, профессор Кембриджского университета, но главное – эксперт, уже создавший два суперкомпьютерных центра, в Глазго и в «Сколтехе».

Опыт его работы в Глазго – шотландском промышленном центре – можно адаптировать для Новосибирска. По словам Федорова, задача была нестандартной, ведь в столице Шотландии, Эдинбурге, уже работал мощный суперкомпьютерный центр. Меньший по размерам и мощности компьютер в Глазго должен был найти собственную нишу, и ему это удалось.

Федоров сразу отмел столь успешно реализованную в СКЦ ИВМиМГ СО РАН стратегию простой торговли компьютерным временем. «Маржинальность зарабатывается не на «сыром» компьютерном времени, когда его продали, и считайте что и как хотите. Важно предоставлять услуги», ‒ подчеркнул Федоров.

Но и этого мало, поскольку современный потребитель еще не созрел для услуг столь высокого уровня. Поэтому СКЦ должен вести еще и миссионерскую деятельность: постоянно быть в контакте с промышленниками, конвертируя запросы производства в задачи для суперкомпьютера.

Сам Федоров стал таким евангелистом СКЦ в Глазго и сумел за год вместе со своими сотрудниками найти для суперкомпьютера полсотни индустриальных партнеров. Эксперт рассказал случай из собственной практики: он выступал перед коллегами из Германии, немного смущаясь скромных мощностей центра в Глазго, особенно по сравнению с сетью, объединяющей суперкомпьютеры ФРГ. Когда он упомянул о 50 индустриальных партнерах, то ожидал, что у его немецких коллег их тысячи, и среди них непременно будут промышленные гиганты, вроде производителей BMW или Mercedes. Но оказалось, что их всего девять. И это вовсе не промышленники, а компания IBM, тестирующая на немецком суперкомпьютере решения для собственного суперкомпьютера следующего поколения.

«Мы начали разрабатывать суперкомпьютеры для создания суперкомпьютеров, идея закапсулировалась», ‒ констатировал Федоров, призвав ученых «выйти из башни из слоновой кости».

Что «Лаврентьев» сегодня предлагает промышленности

Выход из башни из слоновой кости состоялся прямо на заседании интеллектуального клуба – на собрание пригласили представителей производственных предприятий региона. Чтобы дать представление о том, какие задачи может решить суперкомпьютер, директор Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, научный руководитель суперкомпьютерного центра института Михаил Марченко и директор суперкомпьютерного центра НГУ «Лаврентьев» Алексей Окунев рассказали о решенных задачах и тех, что еще находятся в работе.

Например, первый шаг к персонализированной медицине: индивидуальный расчет тока крови в различных кровеносных сосудов конкретного пациента, с учетом дефектов этих сосудов. Такой расчет позволяет оптимизировать стратегию лечения сердечнососудистых заболеваний, особенно если выполнять его не за неделю, как сейчас, а за пару часов, что будет под силу «Лаврентьеву».

Еще один пример реальной задачи – снижение шумности отечественных авиадвигателей. Всего несколько лет назад небо европейских стран оказалось закрыто для некоторых моделей отечественных самолетов именно из-за их шумности и неэкологичности. Даже небольшие конструктивные изменения могут менять эти факторы в разы, но найти оптимальный набор из десятков параметров можно исключительно при помощи суперкомпьютера, с огромной скоростью моделирующего различные варианты деталей двигателя.

Или компьютерная химия – химия «без пробирок». Теперь вещество с нужными свойствами (например, с определенной биологической активностью) не нужно искать методом проб и ошибок. Суперкомпьютеру нужно только указать нужные свойства, и он сам сконструирует формулу вещества, максимально отвечающее запросам исследователей, и предложит способ его синтеза.

Наконец, технология «цифровых двойников», без которой в скором времени будет немыслимо ни одно крупное производство: компьютерное моделирование всех процессов позволяет за считанные часы выявить «узкие места» на предприятии и найти способ обойти препятствия.

Окунев заявил, что «Лаврентьев» будет еще и центром компетенций; туда можно будет обратиться за консультацией, если предприятие решит обновить собственное вычислительное оборудование, чтобы подобрать его оптимальные технические параметры.

Неожиданная обратная связь

Ученые выступали не просто с рекламой услуг будущего суперкомпьютера, но и с запросом на активную обратную связь: от задач, которые поставит перед ним промышленность региона, во многом зависит и окончательный вид проекта, мощность и архитектура «Лаврентьева». Именно сейчас, во взаимодействии с потенциальными индустриальными партнерами и определяются его будущие контуры. Обратная связь не заставила себя ждать, правда, не вполне такая, какую ожидали ученые.

«А зачем обязательно размещать суперкомпьютер в Академгородке, рубить прекрасный лес, решать проблемы с энергообеспечением, ‒ спросил один из приглашенных предпринимателей. ‒ В городе достаточно свободных производственных площадок с соответствующим энергообеспечением, с прекрасной транспортной доступностью, например, на площади Калинина!»

К столь радикальному выходу из «башни из слоновой кости» ученые были не готовы – сама мысль покинуть пределы Академгородка показалась выступающим странной и нелогичной, хотя ни одного рационального аргумента против и не нашлось. Но Окунев пообещал подумать над этим предложением.

Возможно, знаменитый «треугольник Лаврентьева» ‒ образование, наука, промышленность – при содействии цифрового тезки ученого действительно обретет новый смысл.